CN111423296B - 一种β-卤代烯胺酸酯化合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种β‑卤代烯胺酸酯化合物及其制备方法。β‑卤代烯胺酸酯化合物的结构如式I所示：
Figure DDA0002450385190000011
其中，R1、R2为烷基、吗啉、吡咯、苄基或氢；X为Br或Cl；EWG为吸电子基团。制备方法包括以下步骤：依次将二甲基甲酰胺、端炔化合物、仲胺或其衍生物混合，搅拌混合反应充分后，加入三乙烯二胺和N‑卤代酰亚胺，在0～50℃搅拌反应充分，用饱和食盐水淬灭后过柱提纯得到β‑卤代烯胺酸酯化合物。该方法利用无金属催化的多组分反应制备了活性高的烯胺酸酯化合物，操作简便、组装效率高且易于自动化，使用的原料廉价易得；反应条件简单、温和、绿色、具有良好的底物适用性，且对多数氨基化合物(特别是仲胺)能获得较高的产率。

Description

一种β-卤代烯胺酸酯化合物及其制备方法
技术领域
本发明属于药物中间体合成技术领域，涉及一种β-卤代烯胺酸酯化合物及其制备方法。
背景技术
烯胺类化合物在有机合成中是一类重要的合成中间体，其最大的结构特点具有多个官能团，结构中含有两个缺电子中心C1和C3，一个富电子中心C2和氨基氮原子的孤对电子，所以该类化合物既可以和亲电试剂反应，也可以和亲核试剂反应。此外，其结构中含有一个双键，因此理论上所有适用于双键的反应，如自由基加成、烯烃复分解、环加成、环氧化、加氢、迈克尔加成、Sonogashira和Suzuki偶联等，也适用于烯胺。
烯胺作为许多生物活性分子的关键结构单元常出现在吲哚、异喹啉和喹啉环等生物碱结构中，也频繁出现在头孢菌素等β内酰胺类抗生素、azinomycin A和9,14-二氮类固醇等生物活性分子中。此外，烯胺在有机合成中，特别是天然产物的合成和含氮杂环化合物的合成中，有其广泛地应用。目前，已经成功应用于吡啶、嘧啶、吡咯、吡唑、吡喃、异噁唑和哒嗪等氮杂环化合物的合成中。再者，烯胺也被应用于具有良好的生物和生理活性的稠杂环化合物的合成中，如用于合成吡唑并嘧啶类化合物。胺基在生物分子中分布广泛，且在生物活性分子和氮杂分子及稠全合成中也常常会用烯胺作为中间的合成子。
传统构建烯胺的合成方法有很多，目前比较成熟的有缩合反应、加成反应、杂环裂解和通过亚胺制备等方法。此外，酮肟还原酰化Wittig反应、酰胺α，β位消除反应和Curtius重排等反应也被用于制备功能烯胺。但这众多的制备烯胺的方法均有一些不足，比如有些反应条件较苛刻，需要无水无氧，高温或者低温；有些方法的底物范围较窄，且反应产率低。
总之，烯胺的合成往往需要特殊的催化剂和较苛刻的条件，不适应绿色化学与工业化生产的需求。虽然目前已经存在相关方法制备烯胺酸酯化合物，但制备反应通常需要贵重的过渡金属催化剂存在或者至少需要2步以上的多步反应才能获得目标产物，而且活性基团不够多，功能化应用受到限制。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术存在的问题和不足，提供一种β-卤代烯胺酸酯化合物及其制备方法。
为达到上述目的，本发明的具体技术方案如下：
一种β-卤代烯胺酸酯化合物，所述β-卤代烯胺酸酯化合物的结构如式Ⅰ所示：
Figure BDA0002450385180000021
其中，R1、R2为烷基、吗啉、吡咯、苄基或氢；X为Br或Cl；EWG为吸电子基团。
优选地，所述EWG为酯基、磺酰基或羰基化合物。
本发明的目的之二是提供所述β-卤代烯胺酸酯化合物的制备方法。具体的技术方案如下：
所述β-卤代烯胺酸酯化合物的制备方法，包括以下步骤：
在干燥的耐压管中放入聚四氟乙烯磁子，随后依次加入二甲基甲酰胺、端炔化合物、仲胺或其衍生物，在0～25℃搅拌反应5～30min后，向其中加入三乙烯二胺和N-卤代酰亚胺，然后在0～50℃搅拌反应0.5～4h，之后用饱和食盐水淬灭；将所得混合液用乙酸乙酯萃取，合并有机相，并用无水硫酸钠干燥，使用旋转蒸发仪旋出乙酸乙酯，得到粗产物，将该粗产物用中性氧化铝色谱柱提纯，用V石油醚:V乙酸乙酯＝4～10:1为展开剂，得到提纯后的淡黄色油状或白色固体状产物，即为所述烯胺酸酯化合物；所述二甲基甲酰胺、端炔化合物、仲胺或其衍生物、三乙烯二胺、N-卤代酰亚胺的物质的量之比为10～15:0.5:0.75:1:1。
优选地，所述N-卤代酰亚胺为N-溴代琥珀酰亚胺或N-氯代丁二酰亚胺。
优选地，所述端炔化合物的结构为下列结构中的任意一种：
Figure BDA0002450385180000031
优选地，所述仲胺或其衍生物的结构为下列结构中的任意一种：
Figure BDA0002450385180000032
本发明的有益效果：
(1)本发明的方法利用无金属催化的两步一锅法多组分反应制备了β-卤代烯胺酸酯化合物，这是一种反应活性高的的烯胺化合物。相比于目前已经公开的“有机中间体羰基烯胺化合物”，多了活性基团溴/氯，增多了反应活性位点，能够进一步发生β功能化的反应(例如在溴/氯的位置引入N、S、P或三氟甲基等功能基团)，有更高的合成实用性。
(2)本发明的方法利用无金属催化的两步一锅法多组分反应来制备功能化烯胺，操作简便、组装效率高且易于自动化，使用的原料廉价易得；反应条件简单、温和、绿色，避免了易燃易爆高污染有机溶剂的使用，具有良好的底物适用性，且对多数氨基化合物(特别是仲胺)，能获得较高的产率，适合用于相关药物中间体的大规模工业生产中。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
以下实施例中，二甲基甲酰胺简写为DMF；N-氯代丁二酰亚胺简写为NCS；N-溴代琥珀酰亚胺简写为NBS；三乙烯二胺简写为DABCO。
实施例1：β-溴代烯胺酸酯化合物ethyl(Z)-2-bromo-3-(dipropylamino)acrylate的合成
Figure BDA0002450385180000041
在干燥的15mL的耐压管中放入聚四氟乙烯磁子，随后依次加入DMF(1mL)、丙炔酸乙酯(51μL、0.5mmol)和二正丙胺(103μL、0.75mmol)。反应混合液在室温下搅拌反应10min后，向其中加入DABCO(112.12mg、1mmol)和NBS(177.98mg、1mmol)。该反应混合液继续在室温下搅拌反应2h，之后用15mL饱和食盐水淬灭；然后用乙酸乙酯萃取(10mL×3次)，合并有机相，并用无水硫酸钠干燥；使用旋转蒸发仪旋出乙酸乙酯，得到粗产物；该粗产物用中性氧化铝色谱柱提纯，用V石油醚:V乙酸乙酯＝10:1为展开剂，得到淡黄色油状纯产物，产率81％。
本实施例产物的鉴定数据：
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.78(s,1H),4.17(q,J＝7.1Hz,2H),3.32(t,J＝7.9Hz,4H),1.67-1.57(m,4H),1.27(t,J＝7.1Hz,3H),0.89(t,J＝7.4Hz,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ166.6,146.9,75.4,61.4,23.2,15.0,11.2.HR-MS(ESI),m/z(％):Calcd for C11H20BrNO2([M+Na]+):300.0517,Found:300.0517。
实施例2：β-溴代烯胺酸酯化合物ethyl(Z)-2-bromo-3-morpholinoacrylate的合成
Figure BDA0002450385180000042
在干燥的15mL的耐压管中放入聚四氟乙烯磁子，随后依次加入DMF(1mL)、丙炔酸乙酯(51μL、0.5mmol)和吗啉(66μL、0.75mmol)。反应混合液在室温下搅拌反应10min后，向该溶液中加入DABCO(112.12mg、1mmol)和NBS(177.98mg、1mmol)。该反应混合液在50℃下搅拌反应4h，之后用15mL饱和食盐水淬灭；然后用乙酸乙酯萃取(10mL×3次)，合并有机相，并用无水硫酸钠干燥。使用旋转蒸发仪旋出乙酸乙酯，得到粗产物。该粗产物用中性氧化铝色谱柱提纯，用V石油醚:V乙酸乙酯＝4:1为展开剂，得到白色固体状纯产物，产率68％。
本实施例产物的鉴定数据：
1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.74(s,1H),4.20(q,J＝7.1Hz,2H),3.74-3.68(m,8H),1.28(t,J＝7.1Hz,3H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ165.7,145.9,77.7,66.7,61.3,50.7,14.5.HR-MS(ESI),m/z(％):Calcd for C9H14BrNO3([M+Na]+):286.0049,Found:286.0050。
实施例3：β-溴代烯胺酸酯化合物ethyl(Z)-2-bromo-3-(pyrrolidin-1-yl)acrylate的合成
Figure BDA0002450385180000051
在干燥的15mL的耐压管中放入聚四氟乙烯磁子，随后依次加入DMF(1mL)、丙炔酸乙酯(51μL、0.5mmol)和四氢吡咯(66μL、0.75mmol)。该反应混合液在冰水浴中搅拌反应10min后，向其中继续加入DABCO(112.12mg、1mmol)和NBS(177.98mg、1mmol)。该反应混合液在0℃下搅拌反应0.5h，之后用15mL饱和食盐水淬灭；然后用乙酸乙酯萃取(10mL×3次)，合并有机相，并用无水硫酸钠干燥。使用旋转蒸发仪旋出乙酸乙酯，得到粗产物。该粗产物用中性氧化铝色谱柱提纯，用V石油醚:V乙酸乙酯＝10:1为展开剂，得到淡黄色油状纯产物，产率65％。
本实施例产物的鉴定数据：
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.90(s,1H),4.16(q,J＝7.1Hz,2H),3.66(s,4H),1.88-1.83(m,4H),1.25(t,J＝7.1Hz,3H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ166.0,145.0,76.6,60.9,51.3,25.1,14.6.HR-MS(ESI),m/z(％):Calcd for C9H14BrNO2([M+Na]+):270.0100,Found:270.0101。
实施例4：β-溴代烯胺酸酯化合物phenyl(Z)-2-bromo-3-(dipropylamino)acrylate的合成
Figure BDA0002450385180000061
在干燥的15mL的耐压管中放入聚四氟乙烯磁子，随后依次加入DMF(1mL)、苯酚丙炔酸酯(73mg、0.5mmol)和二正丙胺(103μL、0.75mmol)。该反应混合液在室温下搅拌反应10min后，向其中继续加入DABCO(112.12mg、1mmol)和NBS(177.98mg、1mmol)。该反应混合液在室温下搅拌反应1h，之后用15mL饱和食盐水淬灭；然后用乙酸乙酯萃取(10mL×3次)，合并有机相，并用无水硫酸钠干燥。使用旋转蒸发仪旋出乙酸乙酯，得到粗产物。该粗产物用中性氧化铝色谱柱提纯，用V石油醚:V乙酸乙酯＝10:1为展开剂，得到淡黄色油状纯产物，产率58％。
本实施例产物的鉴定数据：
1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.99(s,1H),7.41-7.32(m,2H),7.23-7.16(m,1H),7.14-7.08(m,2H),3.41(s,4H),1.69(h,J＝7.4Hz,4H),0.94(t,J＝7.4Hz,6H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ164.8,151.8,147.8,129.2,125.2,122.0,77.4.73.9,22.8,10.8.HR-MS(ESI),m/z(％):Calcd for C15H20BrNO2([M+Na]+):348.0570,Found:348.0578。
实施例5：β-溴代烯胺酸酯化合物(Z)-N-(2-bromo-2-tosylvinyl)-N-propylpropan-1-amine的合成
Figure BDA0002450385180000062
在干燥的15mL的耐压管中放入聚四氟乙烯磁子，随后依次加入DMF(1mL)、乙炔基对甲苯磺砜(90mg、0.5mmol)和二正丙胺(103μL、0.75mmol)。该反应混合液在室温下搅拌反应10min后，向其中继续加入DABCO(112.12mg、1mmol)和NBS(177.98mg、1mmol)。上述反应液在室温下搅拌反应1h，之后用15mL饱和食盐水淬灭；然后用乙酸乙酯萃取(10mL×3次)，合并有机相，并用无水硫酸钠干燥。使用旋转蒸发仪旋出乙酸乙酯，得到粗产物。该粗产物用中性氧化铝色谱柱提纯，用V石油醚:V乙酸乙酯＝8:1为展开剂，得到淡黄色油状纯产物，产率85％。
本实施例产物的鉴定数据：
1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.79(s,1H),7.77-7.73(m,2H),7.29-7.27(m,2H),3.29(t,J＝7.7Hz,4H),2.41(s,3H),1.68-1.54(m,4H),0.89(t,J＝7.4Hz,6H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ144.3,143.0,137.8,129.3,127.8,81.0,77.3,22.6,21.5,10.7.HR-MS(ESI),m/z(％):Calcd for C15H22BrSNO2([M+Na]+):382.0452,Found:382.0442。
实施例6：β-溴代烯胺酸酯化合物(Z)-2-bromo-3-(dipropylamino)-1-phenylprop-2-en-1-one的合成
Figure BDA0002450385180000071
在干燥的15mL的耐压管中放入聚四氟乙烯磁子，随后依次加入DMF(1mL)、1-苯基丙-2-炔-1-酮(65mg、0.5mmol)和二正丙胺(103μL、0.75mmol)。该反应混合液在室温下搅拌反应10min后，向其中继续加入DABCO(112.12mg、1mmol)和NBS(177.98mg、1mmol)。上述反应液在室温下继续搅拌反应0.5h，之后用15mL饱和食盐水淬灭；然后用乙酸乙酯萃取(10mL×3次)，合并有机相，并用无水硫酸钠干燥。使用旋转蒸发仪旋出乙酸乙酯，得到粗产物。该粗产物用中性氧化铝色谱柱提纯，用V石油醚:V乙酸乙酯＝8:1为展开剂，得到淡黄色油状纯产物，产率69％。
本实施例产物的鉴定数据：
1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.43-7.32(m,6H),3.33(s,4H),1.60(q,J＝7.2Hz,4H),0.87(t,J＝7.3Hz,6H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ190.0,152.9,140.7,129.8,128.2,128.1,91.6,22.7,10.8.HR-MS(ESI),m/z(％):Calcd for C15H20BrNO([M+Na]+):332.0626,Found:332.1387。
实施例7：β-氯代烯胺酸酯化合物ethyl(Z)-2-chloro-3-(dipropylamino)acrylate的合成
Figure BDA0002450385180000072
在干燥的15mL的耐压管中放入聚四氟乙烯磁子，随后依次加入DMF(1mL)、丙炔酸乙酯(51μL、0.5mmol)和二正丙胺(103μL、0.75mmol)。该反应混合液在室温下搅拌反应10min后，再向其中继续加入DABCO(112.12mg、1mmol)和NCS(133.53mg、1mmol)。该混合液在室温下继续搅拌反应2h，之后用15mL饱和食盐水淬灭；然后用乙酸乙酯萃取(10mL×3次)，合并有机相，并用无水硫酸钠干燥。使用旋转蒸发仪旋出乙酸乙酯，得到粗产物。该粗产物用中性氧化铝色谱柱提纯，用V石油醚:V乙酸乙酯＝10:1为展开剂，得到淡黄色油状纯产物，产率65％。
本实施例产物的鉴定数据：
1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.49(s,1H),4.16(q,J＝7.1Hz,2H),3.35-3.24(m,4H),1.60(h,J＝7.4Hz,4H),1.25(t,J＝7.1Hz,3H),0.87(t,J＝7.4Hz,6H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ166.4,144.1,87.8,60.7,22.8,14.6,10.8.HR-MS(ESI),m/z(％):Calcd for C11H20BrNO2([M+Na]+):256.1080,Found:256.1075。

Claims (6)

1.一种β-卤代烯胺酸酯化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在干燥的耐压管中放入聚四氟乙烯磁子，随后依次加入二甲基甲酰胺、端炔化合物、仲胺，在0～25℃搅拌反应5～30min后，向其中加入三乙烯二胺和N-卤代酰亚胺，然后在0～50℃搅拌反应0.5～4h，之后用饱和食盐水淬灭；将所得混合液用乙酸乙酯萃取，合并有机相，并用无水硫酸钠干燥，使用旋转蒸发仪旋出乙酸乙酯，得到粗产物，将该粗产物用中性氧化铝色谱柱提纯，用V石油醚:V乙酸乙酯＝4～10:1为展开剂，得到淡黄色油状或白色固体状产物，即为所述烯胺酸酯化合物；所述二甲基甲酰胺、端炔化合物、仲胺、三乙烯二胺、N-卤代酰亚胺的物质的量之比为10～15:0.5:0.75:1:1；
所述β-卤代烯胺酸酯化合物的结构如式Ⅰ所示：
Figure FDA0003748371550000011
其中，R1、R2为烷基、吗啉、吡咯、苄基或氢；X为Br或Cl；EWG为吸电子基团。
2.根据权利要求1所述的β-卤代烯胺酸酯化合物的制备方法，其特征在于，所述EWG为酯基、磺酰基或羰基。
3.根据权利要求1所述β-卤代烯胺酸酯化合物的制备方法，其特征在于，所述N-卤代酰亚胺为N-溴代琥珀酰亚胺。
4.根据权利要求1所述β-卤代烯胺酸酯化合物的制备方法，其特征在于，所述N-卤代酰亚胺为N-氯代丁二酰亚胺。
5.根据权利要求1所述β-卤代烯胺酸酯化合物的制备方法，其特征在于，所述端炔化合物的结构为下列结构中的任意一种：
Figure FDA0003748371550000021
6.根据权利要求1所述β-卤代烯胺酸酯化合物的制备方法，其特征在于，所述仲胺的结构为下列结构中的任意一种：
Figure FDA0003748371550000022
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